用于检测蓄电池组损害的方法和设备与流程

文档序号:11965878阅读:289来源:国知局
用于检测蓄电池组损害的方法和设备与流程
本发明大体上涉及蓄电池组,更具体而言,涉及用于检测安装在交通工具上的蓄电池组的损害的系统。

背景技术:
响应于由不断上涨的燃料价格和全球变暖的可怕后果驱动的消费者要求,汽车工业慢慢地开始接受对于排放极低、效率很高的汽车的需求。尽管在该行业中的某些企业尝试通过制造更高效的内燃机来达到这些目标,但其他企业在他们的交通工具项目安排(line-up)中结合混合驱动或全电力驱动的系列。然而,为了满足消费者的期望,汽车行业必须不仅要实现更绿色的传动系列,还必须在这样做的同时将性能、范围(range)、可靠性、安全性和成本维持在合理的水平。近年来,已经发生了若干起笔记本电脑内装有的或交通工具中使用的可充电蓄电池组着火的事故。结果,影响消费者对于混合式和全电力式交通工具的信心的主要问题之一是蓄电池组失火的风险。可充电蓄电池趋于相对不稳定,且易于热失控,热失控是在蓄电池内部反应速度增加到导致蓄电池产生的热量比能够排放掉的还要多的程度时发生的事件。如果反应速度和热量的产生不会减弱,产生的热量最终会变大到足以导致蓄电池和蓄电池附近的材料燃烧。尽管热失控典型的是蓄电池短路或制造缺陷的结果,但诸如在意外事故期间或在道路碎屑弄凹或刺破蓄电池组时可能发生的损害也可能导致热失控事件。由于蓄电池组失火的风险,混合式和电动式交通工具(EV)制造商使用多种技术来使他们的蓄电池组避开可能因为道路碎屑或交通工具碰撞而导致的可能发生的损害。例如,在使用相对较小的蓄电池组的交通工具(诸如混合动力式的)中,可以通过将蓄电池组放在后备箱内、放在后座后面、放在后座下方、或放在另一个受到相当好的保护的位置中来保护蓄电池组。利用大的蓄电池组的交通工具典型地被迫将蓄电池组安装在车厢下方。为了保护这样的蓄电池组,可将防弹屏蔽(ballisticshield)设置在路面与蓄电池组底部之间,如美国专利第8,286,743号和第8,393,427号中公开的。尽管现有技术教导的多种安装技术能够用于将蓄电池组放置在汽车中相对受保护的区域中或以其他方式使蓄电池组避开潜在伤害,假设后果的严重程度伴随着热失控事件,用于最小化这种事件的效果的技术还是令人期待的。本发明提供了一种检测系统,该检测系统可用于监视可能发生的蓄电池组损害,从而帮助降低导致灾难性蓄电池组事件的受损蓄电池组的可能性。

技术实现要素:
本发明提供了一种用于检测安装到电力交通工具上的蓄电池组的暴露区域何时由于道路碎屑或其它物体的碰撞而受到了损害的设备和方法。一方面,该系统利用设置在蓄电池组内的蓄电池的下表面与下部蓄电池组外壳面板的上表面之间的多个可变形冷却导管。可在导管与下部外壳面板之间插入热绝缘体。一导热材料层可放置成与每一个可变形冷却导管相接触,例如,插入在冷却导管与热绝缘体之间且与每一个冷却导管的下表面相接触。冷却导管包括含有冷却剂的一个或多个冷却剂通道,该冷却导管配置成在物体冲击下部蓄电池组外壳面板的下表面时变形和吸收碰撞能。结合在可变形冷却导管中的一个或多个传感器监视冷却剂特性,诸如,冷却剂流速或压力。只要被监视的特性落在预设数值范围内,传感器监视子系统就输出第一信号。每当,例如,由于冷却导管的变形而导致的,被监视的特性落在预设数值范围以外时,传感器监视子系统就会输出第二信号。耦接到传感器监视子系统的系统控制器可配置成在接收到来自监视子系统的第二信号时提供响应。系统控制器响应可包括以下项中的一个或多个:(i)激活报警指示器(例如,可听的或可视的报警指示器),(ii)修改通过该可变形冷却导管的至少一部分的冷却剂流量(即,改变或终止冷却剂流)(iii)修改施加到所述多个蓄电池的至少一部分的电力负载,(iv)激活消防系统(例如,向蓄电池组外壳的至少一部分释放阻燃剂),(v)用机载事件记录系统来记录事件日志条目,和(vi)使用事件报告系统和机载通信系统发送事件报告。另一方面,该方法包括以下步骤:(i)将多个可变形冷却导管定位在多个蓄电池中的每个蓄电池的下表面与下部蓄电池组外壳面板的上表面之间,其中包含冷却剂的至少一个通道集成到可变形冷却导管中的每一个导管中,(ii)将至少一个传感器(例如,流速传感器,压力传感器)结合到多个可变形冷却导管中,其中至少一个传感器监视冷却剂特性(例如,冷却剂流速或压力);(iii)监视该至少一个传感器,(iv)当由至少一个传感器监视的特性在预设数值范围内时,向系统控制器输出第一控制信号,和(v)当由至少一个传感器监视的特性在预设数值范围以外时,向系统控制器输出第二控制信号,其中由于物体冲击下部蓄电池组外壳面板的下表面导致多个可变形冷却导管的一部分的变形造成由至少一个传感器监视的特性落在预设数值范围以外。该方法可进一步包括以下步骤中的一个或多个步骤:(i)当系统控制器接收到第二控制信号时激活机载报警指示器,(ii)当系统控制器接收到第二控制信号时,修改通过多个可变形冷却导管的至少一部分的冷却剂流量,(iii)当系统控制器接收到第二控制信号时,激活消防系统,(iv)当系统控制器接收到第二控制信号时,修改施加到多个蓄电池的至少一部分的电力负载,(v)当系统控制器接收到第二控制信号时,使用机载记录系统来记录事件日志条目,以及(vi)当系统控制器接收到第二控制信号时,使用机载通信系统发送事件报告。通过参考说明书的剩余部分和附图,可进一步理解本发明的性质和优点。附图说明图1提供了蓄电池组和蓄电池组将被安装到的交通工具底盘的透视图;图2提供了图1中所示的蓄电池组的一部分的横截面图;图3示出了适合与本发明的蓄电池组可变形冷却管一起使用的示例性冷却系统;图4示出了适合与本发明的蓄电池组可变形冷却管一起使用的可替换的示例性冷却系统;图5示出了图3中所示的示例性冷却系统,在蓄电池组内具有另一种冷却剂导管配置;图6提供了在物体冲击蓄电池组外壳的底部之后图2中所示的蓄电池组部分的横截面图;图7提供了图2中所示的蓄电池组部分的横截面图,其中在冷却导管与蓄电池组外壳之间包括空气间隙;图8提供了图2中所示的蓄电池组部分的横截面图,其中在冷却导管与蓄电池组外壳之间设置了一层绝热材料;图9提供了图7中所示的蓄电池组部分的横截面图,其中包括了与冷却导管的下表面相接触的一片导热材料;图10提供了图8中所示的蓄电池组部分的横截面图,其中包括与冷却导管的下表面相接触的一片导热材料;图11提供了图7中所示的蓄电池组部分的横截面图,具有用于可变形冷却导管的可替换配置;图12提供了图7中所示的蓄电池组部分的横截面图,具有用于可变形冷却导管的可替换配置;图13提供了图7中所示的蓄电池组部分的横截面图,具有用于可变形冷却导管的可替换配置;图14提供了图13中所示的蓄电池组部分的横截面图,其中添加了底层防弹屏蔽;图15示出了在利用了平行布置在冷却剂进给和排出歧管之间的冷却导管的蓄电池组或蓄电池组模块中各个流量传感器和/或压力传感器的位置;图16示出了在利用多个冷却环的蓄电池组或蓄电池组模块中各个流量传感器和/或压力传感器的位置;图17示出了在利用单个冷却环的蓄电池组或蓄电池组模块中各个流量传感器和/或压力传感器的位置;以及图18提供了用于与本发明的蓄电池组冷却导管变形监视系统一起使用的示例性控制系统的框图。具体实施方式在下文中,术语“蓄电池”(battery)、“原电池”(cell)和“蓄电池组电池”(batterycell)可以互换地使用,并且可以指多种不同的蓄电池配置和化学组成。典型的蓄电池化学组成包括,但不限于,锂离子、锂离子聚合物、镍金属氢化物、镍镉、镍氢、镍锌和银锌。术语“蓄电池组”和“蓄电池组外壳”可以互换地使用,并且可以指包含了一个或多个电气互连以实现期望的电压和负载能力(capacity)的外壳。本文中所用的术语“电动交通工具”可以指全电动交通工具,也可以指EV、插入式混合式交通工具,也可以指PHEV、或混合式交通工具,还可抑制HEV,其中混合式交通工具利用多个动力源,包括电力驱动系统。图1提供了配置成安装在交通工具底盘103下方的蓄电池组101的透视图。应理解,本发明并不限于特定的蓄电池组安装计划、蓄电池组尺寸或蓄电池组配置。图2提供了蓄电池组101的一部分的横截面图。为了清楚起见,蓄电池内部连线和电池安装件均没有包括在此视图中。图2中可以见到的是上部电池组外壳面板201的一部分、下部电池组外壳面板203的一部分和多个蓄电池205。要注意的是,此视图中并未示出外壳侧部面板。蓄电池205优选地是圆柱形的蓄电池,例如,利用18650外形(form-factor)的蓄电池,且在蓄电池组内定位成使得圆柱体的轴线(即,圆柱的轴线)基本上垂直于下部外壳面板203和路面。在每个圆柱形蓄电池205与下部面板203之间插入了多个可变形冷却导管207,液体冷却剂(即,传热介质)通过该可变形冷却导管207被泵送。如图所示,在优选实施例中,冷却导管207与下部面板203对齐,导致通道209内的冷却剂以基本上垂直于圆柱形蓄电池轴线的方向流动。通过调节在导管207内的冷却剂流量以及/或者调节从冷却剂到另一个温度控制系统的热量传递,可以调节原电池(cell)205的温度使得原电池维持在其优选工作范围内。图3和图4示出了可以耦接到冷却导管207的示例性冷却系统。在图3中所示的系统300中,使用泵303将导管207内的冷却剂通过散热器301泵送。鼓风扇305可用于迫使空气通过散热器301,以确保在汽车静止时的冷却。在图4中所示的系统400中,导管207内的冷却剂经由热交换器403耦接到热管理系统401。优选地,热管理系统401是制冷系统,如果是这样,则其包括用于将制冷剂管线407中的低温蒸汽压缩成高温蒸汽的压缩机405和冷凝器409,在该冷凝器409中驱散掉一部分俘获的热量。在通过冷凝器409之后,制冷剂的状态从气体变成液体,且液体保持在低于常压下的饱和温度的温度。制冷剂然后通过干燥器411,该干燥器411从冷凝的制冷剂中除去水分。在干燥器411之后,制冷剂管线407经由热膨胀阀413耦接到热交换器403,该热膨胀阀413控制流入热交换器403的制冷剂的流速。此外,在所示的系统中,鼓风扇415与冷凝器409被联合使用,以改善系统效率。应理解,蓄电池组冷却剂导管207可耦接到其他冷却/热管理系统,并且图3和图4中所示的冷却系统仅是要示出与本发明的导管一起使用的一些通用的配置。此外,图3和图4中所示的冷却导管207的几何形状仅是要示出一种可能的配置。例如,图5示出了在蓄电池组101内具有不同的导管配置的图3中的冷却系统,该导管配置利用冷却剂歧管。本发明还可以使用其他配置,假设导管放置在蓄电池205与下部外壳面板203之间,如之前描述和示出的那样。冷却导管207适合三重目的。第一,在交通工具和蓄电池组的正常工作期间,导管207内的冷却剂从蓄电池205吸走热量,从而允许蓄电池的温度保持在优选工作范围内。第二,在诸如来自交通工具下方的道路碎屑这样的物体冲击到蓄电池组101的底部面板203的非正常事件中,导管207通过导管变形吸收能量来帮助避免对蓄电池组的灾难性伤害。第三,如以下详细描述的,通过在导管207内结合压力或流量传感器,当物体冲击到底部面板203且使冷却导管变形时,冷却剂压力或流速的改变提供了的预先警告,即,蓄电池组已经被大到足以可能危害蓄电池组的安全以及导致在被封闭的蓄电池内发生热逸溃(thermalrunaway)事件的力所撞击。如图6中所示,当交通工具下方的物体(例如,道路碎屑)被以方向601向上抬高时,物体导致底部外壳面板203以及冲击区内的导管207其他部分变形。当下部面板203和冲击区域内的导管变形时,能量被吸收。如果通过这个过程吸收了足够多的能量,则能够显著地限制对冲击区域内的蓄电池205的伤害,从而有可能防止热逸溃事件。优选地,导管207由聚乙烯或能够严重变形而不会破裂或折断的类似材料制造成。通过选择不导电的冷却剂作为优先考虑,如果导管207在变形时破裂或断裂,释放出的冷却剂不会导致蓄电池组内的短路。此外,冷却导管的变形导致冷却剂流的改变,这继而导致导管内压力的改变。因此,通过在冷却剂导管内结合传感器和监视冷却剂流量和/或冷却剂压力,每当,如图所示那样,物体使蓄电池组的底部和冲击区内的导管变形时,几乎立即检测到对事件的指示,这允许控制系统采取适当行动,如以下详细描述。应理解,冷却导管的配置、冷却系统的热效率和冷却导管能提供的保护程度能够被调整以满足特定交通工具和其蓄电池组冷却系统的设计需求,而不会脱离本发明的特色(particular)。在共同待审和共同转让的于2013年11月19日提交的序列号为14/083,476的美国专利申请以及于2013年12月18日提交的序列号为14/132,179的美国专利申请中示出了适合与本发明一起使用的多种可替换冷却配置,这些参考文件结合本文中,可以用于任意和所有目的。例如,在大多数应用中,冷却导管207由导热材料制造成,因此确保了热量从蓄电池205到蓄电池热管理系统的有效传递。然而,由于发明人已经发现通常期望对冷却导管207与蓄电池组外壳面板203之间的热传递进行限制,在优选实施例中,在导管与蓄电池组外壳之间添加了一层或多层热绝缘体。例如,在图7中所示的配置中,这两个结构之间的热传递是通过在冷却导管207与蓄电池组外壳面板203之间设置空气间隙701来限制的。在这种配置中,托脚(stand-off)703帮助确保蓄电池组结构的机械强度,同时还维持足够大的空气间隙701以将热传递限制到可接受的水平。优选地,托脚703由具有低导热性(例如,在25℃下小于1.0Wm-1K-1,更优选地在25℃下小于0.2Wm-1K-1)的材料制造。托脚可以与面板203是一体的,与导管207是一体的(例如,在与用于制造冷却导管207同一次的挤压成形中挤压成),或者托脚可以独立于面板和导管这二者。使用空气间隙701来分离导管和下部外壳面板以及最小化托脚703数量的优点在于:当物体击中面板203的下表面时,面板可以在可变形冷却导管207被碰撞之前变形,因此增强了对蓄电池205的保护。在图8中所示的配置中,用热绝缘材料的层801取代空气间隙701,层801优选地具有在25℃下小于1.0Wm-1K-1,更优选地在25℃下小于0.2Wm-1K-1的导热性。在一种配置中,层801由可压缩材料形成,因此允许在碰撞导管207之前外壳面板变形到一定程度。图9和图10分别示出了图7和图8中所示的配置的变形。在这些配置中,导热材料的层901,诸如,一片铝,放置成与每一个冷却导管207的下表面相接触。层901在冷却导管之间传递热量,从而在,例如,一个蓄电池开始以高于周围原电池的温度运行时帮助防止局部加热,即,热点。在图9中所示的配置中,层901通过空气间隙701与外壳面板203热绝缘,而在图10中所示的配置中,层901通过低导热性的片801与外壳面板203热绝缘。除了通过在冷却导管与蓄电池组外壳之间添加一层或多层热绝缘材料和/或导热材料来改变蓄电池组的热特性之外,应理解,还可以调整冷却导管的配置以满足特定交通工具的设计需求。例如,如图11中所示,通过增加导管的深度,因此增大下部外壳面板203与蓄电池205之间的分隔距离,提供了更大的导管变形区。更大的导管变形区继而允许撞击蓄电池组底部的物体在蓄电池被损害之前使面板203和导管1101变形到更大的程度。此外,由于导管1101内通道1103的内部直径更大,在受影响的导管内的冷却剂流彻底停止之前,可以发生更大程度的导管变形。这种方法增加的好处是,在导管1101内更大的通道提供了更强的冷却能力。图12示出了另一种配置,其中在每个导管1203内的通道1201的数目增加且每个通道的形状变成圆柱形。结果是,导管的压缩力增大,产生可变形程度较小的结构。同时,假设通道的尺寸以及通道的数目对于每个原电池205来说是接近的,则在变形事件(即,与物体发生碰撞)中,对于任意特定原电池的所有冷却均被终止是不太可能的。图13示出了另一种配置,其中每个的导管1301的转角和导管内每个通道1303的转角均为圆的。结果是,可保持与电池结构相接触的导管表面面积较大,同时仍能实现在变形期间较不可能断裂的导管。如前所述,可将底架撞击缓冲区(crumplezone)调整成满足特定交通工具设计的具体要求。因此,与其中的蓄电池组暴露得较少或者较不可能遇到道路碎屑的交通工具相比,其中的蓄电池组(例如,由于在交通工具下方的下部安装位置而)暴露得非常多的交通工具或者其中的蓄电池组更有可能遇到更多的道路碎屑的交通工具(例如,运动型多用途车(SUV))可以配备更多的保护。可以被改变以实现期望特性的撞击缓冲区特征包括:每一导管的通道数目、导管的宽度和高度、每个通道的横截面形状和尺寸、每个导管的横截面形状和尺寸、导管壁厚度(即,将通道与外导管壁分离开的壁的厚度)、导管材料、下部外壳面板厚度和下部外壳面板材料。优选地,可变形冷却导管由诸如聚乙烯或聚丙烯的塑料聚合体制成。如果需要,该材料可以被处理,以改善导热性,同时仍维持其不导电的性质。下部外壳面板优选地由诸如铝或钢的金属制造,但可以使用其他材料(例如,热绝缘复合材料)。在至少一个实施例中,如图14中所示,通过在下部蓄电池组外壳面板203与道路表面(未示出)之间安装防弹屏蔽(ballisticshield)1401提高了底架撞击缓冲区的性能。屏蔽1401在道路碎屑或其他物体撞击面板203的外表面之前吸收来自那些物体的碰撞能。此外,通过如优选实施例中所示的那样将屏蔽1401与面板203间隔开一定距离,在冲击期间屏蔽1401不太可能被打入下部外壳面板中。因此,尽管屏蔽1401可以安装到面板203且与面板相接触,优选地,该屏蔽与面板203间隔开1至15厘米的距离。如果需要,屏蔽1401与面板203之间的空间可以填充以,诸如,开孔或闭孔海绵胶这样的压缩材料,其增强了蓄电池组吸收碰撞能的能力。屏蔽1401可以由金属(例如,铝)制造,但优选地,使用诸如高密度塑料这样的重量较轻的材料以便减轻交通工具重量。如上所述,当道路碎屑或其它障碍物以大到足以可能伤害蓄电池组内的蓄电池的力击中蓄电池组的底部时,定位在蓄电池与下部组外壳面板之间的冷却导管变形,从而通过吸收一部分碰撞能来帮助防止对蓄电池组的伤害。此外,取决于导管/冷却通道变形的量,冷却导管中的一个或多个的变形导致冷却剂流量的减少,在一些情况下导致冷却剂流的完全中断。依照本发明,在一个或多个冷却剂通道中的冷却剂流量的减小和/或中断被集成到冷却剂通道中的一个或多个通道中的流量或压力传感器检测到。一旦检测到可能的蓄电池组碰撞,系统可配置成执行多个任务中的任意任务,以便警告驾驶者或其它成员有碰撞,以及减轻可能的蓄电池伤害的影响。将理解,冷却剂导管传感器的数目和位置至少部分取决于冷却导管的配置。例如,在图15中所示的实施例中,冷却导管1501与耦接到冷却剂进给歧管1503和冷却剂排出歧管1505的每个导管并行工作。要注意的是,其中结合了冷却系统的蓄电池外壳1507可包括整个蓄电池组或单个蓄电池模块,其中蓄电池组使用多个模块且每个蓄电池组模块包含多个蓄电池。要注意的是,为了清楚起见,在外壳1507内没有显示蓄电池。系统1500可以使用集成到冷却剂排出歧管1505中的单个传感器1509。更优选地,除了集成到排出歧管中的传感器以外,系统1500还包括集成到冷却剂进给歧管1503中的传感器1511,因此允许系统轻易地区分由于冷却导管变形导致的冷却剂流量/压力的改变和由于诸如发生故障的冷却剂泵或冷却剂控制阀这样的其他因素导致的改变。除了传感器1509和1511以外,在至少一个实施例中,一个或多个传感器1513结合到各个冷却导管中,传感器1513使得碰撞的位置能够被估计出。此外,利用足够数量的传感器1513,碰撞的严重程度能够通过注意受影响的导管的数目来估计。优选地,传感器1513设置在接近相应导管与排出歧管的接合点的位置。在使用平行的冷却导管的至少一个实施例中,传感器1513设置在每个导管内,而不仅仅是图中所示的那些导管。利用大量的传感器1513,在为每一冷却导管结合到传感器的特定实施例中,不再必须监视进入和排出歧管。尽管与利用传感器1509和1511仅仅监视歧管相比,使用多个传感器1513会对流量和/或压力改变更敏感,但是在一些情况下,这种方法的成本高得惊人,既因为传感器的数目很大又因为支持这些传感器所需的相应系统很复杂。要注意的是,在该图中,传感器被显示为耦接到监视子系统1515。子系统1515可以是独立的系统,作为优先考虑还可以结合到控制系统中。图16示出了另一个通用冷却导管配置,在这种配置中冷却导管1601在蓄电池组内或集成在所述蓄电池组内的每个蓄电池组模块内形成一个或多个环。可使用歧管或通过其他手段将各个冷却环耦接到一起。在示例性系统1600中,显示四个冷却环耦接到冷却剂进给歧管1503和冷却剂排出歧管1505。尽管传感器可仅集成到排出歧管中,或者既集成到进给歧管又集成到排出歧管中,如之前提到的,集成到歧管中的传感器对于在物体碰撞到底部蓄电池组外壳面板时各个冷却剂导管的变形导致的冷却剂流量和/或压力的改变不太敏感。因此,在优选实施例中,如图16中所示,在每个冷却剂环1601内集成了至少一个传感器1603。优选地,每个传感器1603位于相应冷却剂环与排出歧管1505的接合点附近,以便最大化传感器对于由导管变形引起的流量和压力改变的敏感度。图17示出了另一个通用冷却导管配置,在该配置中单个冷却环1701安装在蓄电池组外壳1507内,其中外壳1507可包括整个电池组,或者可用于说明被设计成用于集成在更大的蓄电池组内的单个蓄电池组模块。至少一个,并且优选地为多个,传感器1703结合到导管1701内,导管1701形成单个冷却环,其中传感器1703监视导管内的冷却剂流量和/或压力。优选地,传感器1703结合在冷却环中遍布整个冷却环,如图所示。图18示出了用于与本发明的蓄电池组损害监视系统一起使用的示例性控制系统的框图。在此示例性实施例中,蓄电池组1801包括四个蓄电池模块1803。每个模块1803包括多个蓄电池1805,这些蓄电池互相连接以便为蓄电池组1801安装到的交通工具提供期望的功率水平。为了清楚起见,在此视图中没有包括蓄电池互联件和蓄电池安装件,并且仅显示了几个蓄电池1805在其中一个蓄电池模块1803内。在每个蓄电池1805的底部表面与下部蓄电池组外壳面板之间插入了冷却导管1807。在此实施例中,每个蓄电池模块1803包括单个冷却环,但本发明的控制系统同样适用于以上提到的其他配置。在图18中所示的实施例中,在每个单个冷却环内的冷却剂流量和/或压力被三个传感器1809监视。使用子系统1811监视来自每个传感器1809的输出信号,该子系统1811又被控制器1813所监视。如果需要,子系统1811的功能可集成到控制器1813中。系统控制器1813包括中央处理单元(CPU)1815和存储器1817。存储器1817可包括EPROM、EEPROM、闪存、RAM、固态磁盘驱动器、硬盘驱动器或任意其他存储器类型或多种存储器类型的组合。优选地,当多个传感器1809中的一个以信号通知冷却剂导管1807内的冷却剂流量或压力的改变时,控制器1813将当前的流量/压力与存储器1817中存储的可接受流量/压力的范围相比较。如果流速或压力仍在可接受范围内,控制器1813将该改变当作无效事件(non-event)。在一些实施例中,系统配置成根据当前冷却系统工作条件改变可接受流量/压力的范围。例如,如果蓄电池组运转得比要求的更热,冷却系统可配置成增大通过导管1807的冷却剂的流量,从而从蓄电池1805吸收更多的热量。在此情况下,可接受流量/压力的范围将与蓄电池没有变热且冷却剂流量没有增大的情况不同。由于被传感器1809检测到的冷却剂流速或压力的改变,可以指示以大到足以使冷却导管1807的一部分变形的力冲击下部蓄电池组外壳面板的障碍物,在本发明的至少一个实施例中控制器1813配置成在检测到传感器1809中的一个的读数超出范围时执行一个或多个任务。可替换地,控制器1813可配置成基于当前流速/压力或基于流速/压力改变的量来确定碰撞的潜在严重程度,然后基于确定的严重程度执行一个或多个任务。例如,产生不在可接受范围内的传感器读数的次要改变可仅仅保证对报警指示的激活。相反,诸如冷却剂流终止的主要改变可以被当作严重事件,且需要控制器1813调节冷却系统、蓄电池负载等。以下提供了在检测到蓄电池组损害时将由控制器1813执行的可能响应的细节。将体会到,控制器1813可以编程为执行单个响应或多个响应,并且在多个响应的情况下,这些响应可以被串行地或并行地执行。在检测到蓄电池组碰撞时,如由控制器1813基于被监视的冷却剂流量和/或压力确定,该冷却剂流和/或压力是由一个或多个传感器1809检测的,系统可配置成激活报警指示1819。优选地,控制器1813配置成不论碰撞的严重程度如何,即,不论由传感器1809监视的和由子系统1811或控制器1813确定的冷却剂流和/或压力如何,均激活报警指示1819。报警指示1819可以是通过交通工具声音系统或通过专用声音系统发出的声音。可替换地,或者除了可听声音以外,报警指示1819可使用设置在仪表盘或仪表板中的视觉指示。视觉指示还可以显示在交通工具用户接口1821上,其中用户接口1821还被交通工具承载者用于访问不同的交通工具系统,诸如,音频系统、导航系统、乘客舱HVAC(加热、通风和空调)控制器、驾驶室照明等。控制器1813可配置成根据对可变形冷却导管1807的损害的严重程度以及蓄电池组和相应冷却系统的配置来对蓄电池组冷却系统做出多种调节中的任意调节。例如,如果检测到冷却剂流和/或压力的相对次要的改变,这代表冷却导管的相对次要的变形,则控制器1813可配置成通过调整冷却系统1823来增强提供给蓄电池组的冷却,因此帮助将蓄电池1805维持在它们的期望工作温度范围内。可用于补偿减少的冷却剂流的典型冷却系统调整包括(i)通过使用冷却系统的控制阀1825增大通过冷却导管受影响的段的冷却剂流量,来提高系统的冷却能力,(ii)通过使用系统的冷却剂泵(例如,冷却剂泵303)增大冷却剂流量,来提高系统的冷却能力,(iii)通过激活系统的鼓风扇(例如,风扇305)或提高该鼓风扇的速度,提高可抽出的热量,或者(iv)使用系统的热管理系统(例如,系统401)提高可抽出的热量。如果对可变形冷却导管的损害是广泛性的且指示冷却导管被刺破或折断,则控制器1813可配置成使用扩展阀1825隔离冷却导管的受损害的部分,从而防止蓄电池组和/或交通工具的溢流(flooding)并使损失的冷却剂最小化。通过使损失的冷却剂最小化,未受影响的蓄电池模块可继续被冷却。在检测到对蓄电池组的撞击(如,由可变形冷却导管1807内的冷却剂流量或压力的改变所证明的)之后,控制器1813可配置成改变蓄电池的电力负载,该电力负载可能会受冷却剂流量的改变的影响。例如,在图18中所示的系统中,当检测到在四个蓄电池模块其中之一中有撞击时,使用负载控制器1827改变受影响的模块内的蓄电池的负载。优选地,控制器1813降低或完全消除布置在可能受影响的蓄电池上的负载。尽管减少或消除受影响的蓄电池上的负载将会影响利用蓄电池组1801的电力交通工具的性能,但减少或消除负载可以防止受影响的蓄电池发生热逸溃。减少或消除配置给受影响的蓄电池/蓄电池模块的负载还可以减轻在任意蓄电池被蓄电池组碰撞损害的情况下可能发生的对其他电力系统部件的损害。在一些实施例中,系统控制器1813可配置成,在检测到蓄电池组碰撞时,或者更优选地,在检测到冷却剂流显著减小或完全切断的严重的蓄电池组碰撞时,激活消防系统1829。可以利用气体或液体灭火剂(firesuppressant)的消防系统1829旨在最小化与蓄电池组受影响区域内的经历热逸溃的一个或多个蓄电池有关的风险。优选地,消防系统1829向蓄电池组受影响的蓄电池模块或区域释放阻燃剂或抑制剂。在一些配置中,阻燃剂/抑制剂可释放到整个蓄电池组中。除了经由报警指示器1819通知交通工具乘载者蓄电池组碰撞之外,在至少一个实施例中,控制器1813配置成使用报告系统1831来报告事件。报告系统1831可仅仅使用例如存储器1817的机载系统记录事件,从而允许维修人员帮助确定损害的范围、损害定时和损害监视系统的功效。可替换地,报告系统1831可配置成对外(externally)报告事件,优选地,不仅仅报告事件的发生,还报告事件的特性,诸如,事件的准确日期和时间、在事件之前和之后的冷却剂流量、在事件之前和之后的冷却剂压力等。报告可发送给制造商,从而向他们提供可用于改善将来的交通工具的蓄电池组碰撞抗力的数据。可替换地,报告可以发送给维修代表或其他第三方。可替换地,报告可以发送到网站,基于网络的应用程序或远程基于主页的系统。可替换地,报告可以经由文本消息或其他格式发送给交通工具所有者或另一方。典型地,控制器1813将使用移动电信链路1833对外报告事件,其中电信链路1833可利用多种不同的标准中的任意标准,包括但不限于,GSMEDGE、UMTS、CDMA2000、DECT和WiMAX。应理解,附图仅仅旨在说明,而不会限制,本发明的范围,且不应被当做按比例绘制。系统和方法是以通用术语描述的,以帮助理解本发明的细节。在一些情况下,为了避免模糊本发明的多个方面,没有具体示出或详细描述公知的结构、材料和/或操作。在其他情况下,为了提供对本发明的透彻理解,给出了具体细节。相关领域的技术人员将认识到,本发明可以其他具体形式实现,例如本发明被调整以适应特定系统或设备或情形或材料或部件,而不会脱离本发明的精神或本质特性。因此,本文的内容和描述旨在是说明性的,而不会限制本发明的范围。
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